[實用新型]封裝結構及功率模塊

有效

• 申請號: 201921817151.0
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN210429801U
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 黃賀;李寶華;焦琴;金紅元;焦德智;章進法
• 申請（專利權）人: 臺達電子企業管理（上海）有限公司
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L25/18;H05K1/18
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 孫寶海;袁禮君

本實用新型提供一種封裝結構，包括：PCB，包含基材和設置于基材中的第一銅塊、第二銅塊以及第三銅塊；第一開關器件，包括第一端和第二端，所述第一開關器件的第一端與所述第一銅塊電連接，所述第一開關器件的第二端與所述第二銅塊電連接；第二開關器件，包括第一端和第二端，所述第二開關器件的第一端與所述第二銅塊電連接，所述第二開關器件的第二端與所述第三銅塊電連接。本實用新型的封裝結構配置靈活、工藝制程簡單、成本較低。

技術領域

本公開涉及電力電子技術領域，具體而言，涉及一種封裝結構及功率模塊。

背景技術

新興的SiC(碳化硅)，GaN(氮化鎵)等材料的寬帶隙開關器件具有高耐壓，無反向恢復、低導通阻抗以及開關速度快等優點，因此得到越來越廣泛的應用。目前常用的寬帶隙開關器件等功率器件的封裝方式包含模塊封裝結構和分立式結構。

在功率模塊封裝結構中，可以在功率模塊內部并聯多顆晶體并封裝成功率模塊，以提高產品的功率處理能力。為了減少功率模塊內部熱阻，在如圖1所示的功率模塊中，晶體101的漏極直接用焊料焊接至陶瓷基板PCB 102的上表面，PCB 102下表面與功率模塊外殼的基板103直接焊接相連。晶體101與晶體外部接線點的連接，均通過鍍銀銅絲104實現。該些焊接步驟需要昂貴特殊的焊接設備以及復雜的焊接技術工藝支持。此外，高頻大電流流過鍍銀銅絲104時，鍍銀銅絲會發生震動，為防止鍍銀銅絲與晶體的焊點斷裂導致功率模塊失效，一般使用硅凝膠對功率模塊內部進行灌封，對鍍銀銅絲加固并同時兼顧功率模塊內部的絕緣。但是，灌封硅凝膠需要專用的真空設備對凝膠除泡和并保持真空狀態進行灌封。另外，硅凝膠自身較為脆弱易收到外力影響破裂，無法有效的保護晶體及鍍銀銅絲，因此功率模塊還使用樹脂外殼201和樹脂外蓋203對內部結構進行保護。如圖2所示樹脂外殼上設置有接線端子202，作為功率模塊與外部電路的接線端。

可見，模塊封裝結構可以兼顧模塊體積、功率處理能力以及散熱要求，但工藝復雜，研制周期較長，成本較高，拓展適應性有限。

另外，相對于傳統硅基器件，單顆分立式結構的寬帶隙開關器件的功率較大，但仍無法滿足更大的功率要求。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

實用新型內容

本公開的目的在于提供，進而至少在一定程度上克服由于相關技術的限制和缺陷而導致的一個或者多個問題。

根據本公開的第一方面提供一種封裝結構，包括：PCB，包含基材和設置于基材中的銅塊，所述銅塊包括第一銅塊、第二銅塊以及第三銅塊；第一開關器件，包括第一端和第二端，所述第一開關器件的第一端與所述第一銅塊電連接，所述第一開關器件的第二端與所述第二銅塊電連接；第二開關器件，包括第一端和第二端，所述第二開關器件的第一端與所述第二銅塊電連接，所述第二開關器件的第二端與所述第三銅塊電連接。

在一些實施例中，所述第一開關器件和所述第二開關器件為分立式開關器件。

在一些實施例中，所述第一開關器件和所述第二開關器件為MOSFET或者IGBT。

在一些實施例中，所述第一開關器件和所述第二開關器件為碳化硅MOS器件或者氮化鎵MOS器件。

在一些實施例中，所述第一開關器件和所述第二開關器件的第一端和第二端分別為所述MOS器件的漏極和源極。

在一些實施例中，所述封裝結構為半橋電路，所述半橋電路的上橋臂包括多個并聯連接的所述第一開關器件，所述半橋電路的下橋臂包括多個并聯連接的所述第二開關器件。

在一些實施例中，所述封裝結構包括5個所述第一開關器件和5個所述第二開關器件。